188453. lajstromszámú szabadalom • Membránrugós surlódótárcsás tengelykapcsoló,különös tekintettel gépjárművekre
1 188 453 2 A találmány olyan surlódótárcsás tengelykapcsolóra vonatkozik, amelyben az axiálisan elmozdítható nyomólapot membránrugó szorítja a surlódótárcsán keresztül a lendkerékre és a nyomólapot rugalmas pántok kötik össze a tengelykapcsolóházzal. Ezek a rugalmas pántok elsősorban arra szolgálnak, hogy a motortól származó nyomatékot átvigyék a nyomólapra és a nyomólapot központosán vezessék. Egyes esetekben az is feladatuk, hogy a tengelykapcsoló oldásakor a nyomólapot leemeljék a surlódótárcsáról, ehhez megfelelően elő vannak feszítve. A rugalmas pántokkal szerelt eddig ismert tengelykapcsolóknak kivétel nélkül hátrányuk, hogy ezeknek a rugalmas pántoknak a rugóereje ellentétes hatású, mint a membránrugóé, így a surlódóbetétek kopásakor a nyomatékvitelt biztosító eredő rugóerő fokozatosan csökken és amikor a surlódóbetétek kopása eléri a megengedett maximumot, a tengelykapcsoló megcsúszási nyomatéka a legkisebb lesz. Ez a hátrány fokozottan jelentkezik, ha a rugalmas pántokat a nyomólap oldáskori leemeléséhez előfeszítik. Ennek a hátránynak a megszüntetésére dolgozták ki a 139.153 lsz.-u NDK-beli és a 3.695.404 lesz.-u USA-beli szabadalom szerinti megoldást. Mindkettőnek az a lényege, hogy a rugalmas pántok hosszának növelésével a rugóállandójukat lecsökkentik és ezzel a rugalmas pántok rugóerejének negatív hatása is csökken. Ezeknek közös hibájuk, hogy a negatív hatást nem szüntetik meg, ugyanakkor a hosszú pántok elhelyezése konstrukciós nehézségeket okoz és csak kompromisszumok árán lehetséges. A találmány célja az említett hátrány kiküszöbölése az előnytelen konstrukciós megoldások nélkül. A találmány azon a felismerésen alapul, hogy a rugalmas pántok célszerű elhelyezésével olyan járulékos erő nyerhető, amely hozzáadódik a membránrugó rugóerejéhez, ezáltal növeli a tengelykapcsoló nyomaték átvivő képességét, és a surlódóbetétek kopása ellenére a tengelykapcsoló megcsúszási nyomatéka nem csökken. A találmány tehát membránrugós surlódótárcsás tengelykapcsoló, különös tekintettel a gépjárművekre a tengelykapcsolóházat és a nyomólapot összekötő és az utóbbit vonszoló rugalmas pántokkal, ahol a pántok és a nyomólap síjával a pánt befogási pontjai közötti hosszából és a surlódóelemek megengedett kopásának nagyságából számítható szögértéknél legalább 5°-kal nagyobb szöget zárnak be és a pántok tengelykapcsolóházon lévő befogási pontja közelebb van a lendkerék síkjához, mint a nyomólapon lévő befogási pontja. A találmány szerinti membránrugós surlódótárcsás tengelykapcsoló egy előnyös kiviteli alakjánál a pántok a tengelykapcsolóházra is és a nyomólapra is saját síkjukban elfordíthatóan vannak rögzítve. A találmány alkalmazásából több előny származik. Nagyobb nyomatékú tengelykapcsoló építhető azonos membránrugó alkalmazásával. A kinyomó berendezés igénybevétele alacsonyabb. A rugalmas pánt „kivasalja” a tengelykapcsoló karakterisztikáját. További előny lehet, hogy a pántoknak nincs járulékos igénybevételük. A találmány egy kiviteli példa kapcsán a mellékelt rajzok segítségével ismerhető meg, ahol az 1. ábra a találmány szerinti tengelykapcsoló oldalnézetének egyszerűsített képe, a 2. ábra a találmány szerinti tengelykapcsoló felülnézete,a 3. ábra a rugalmas pántok következtében fellépő erő vektorháromszöget, és a 4. ábra a tengelykapcsoló karakterisztikáját és a kiemelő erő alakulását bemutató diagram. Az 1. és 2. ábrán látható tengelykapcsoló az ismert módon az 1 tengelykapcsolóházból, a 2 nyomólapból, a 3 membránrugóból és a 6 surlódótárcsából áll. Az 1 tengelykapcsolóház a 4 csavarokkal van a belsőégésű motor 5 lendkerekére rögzítve. A 2 nyomólap a 7 pántokkal van az 1 tengelykapcsolóházhoz kikötve. Jelen esetben három darab pánt van elhelyezve, de szükség esetén a számuk növelhető. A 7 pántok az 1 tengelykapcsolóházhoz is és a 2 nyomólaphoz is a 8 csapokkal vannak rögzítve, amely szabad elfordulást enged meg. A tengelykapcsoló a nyíllal jelzett irányban forog, így az 1 tengelykapcsolóház a 7 pántokon keresztül vonszolja a 2 nyomólapot. Mind az 1 tengelykapcsolóházon, mind a 2 nyomólapon egy a nyomólap síkjával párhuzamos felfogósík van kialakítva, ehhez vannak a 7 pántok felfogva. Tekintettel a^ra, hogy a 2 nyomólapon lévő felfogósík távolabb van az 5 lendkerék síkjától mint az 1 tengelykapcsolóházon lévő, a 7 pánt kétszeresen meg van törve, és a két befogási pontja közötti szakasza a 2 nyomólap síkjával szöget zár be. A befogási ponton a 7 pánt azon pontjai értendők, amelyek között a deformációja nincs korlátozva. J den esetben a két befogási pont az 1 tengelykapcsolóházon lévő felfogósík 9 sarka és a 2 nyomólapon lévő felfogósík 10 sarka. A találmány szerinti megoldás a 3. ábra segítségével érthető meg könnyebben. Az 5 lendkerék és vele együtt az 1 tengelykapcsolóház forgásakor a nyomatékot létrehozó tangenciális kerületi Ft erő a 7 pántokban pántirányú F erőt, ez pedig a 2 nyomólapon az 5 lendkerékre merőleges irányú Fa erőt ébreszt. Ez az Fg erő a 3 membránrugó Ff erejét növeli. A surlódóelemek, tehát a 2 nyomólap, az 5 lendkerék és a 5 surlódótárcsa kopása következtében a 7 pántnak a 2 nyomólap síkjával bezárt szöge csökken. Ez a szokásos tmgelykapcsolóknál 2,5-3°-ot tehet ki. Azért, hogy a találmány szerinti megoldásból származó kedvező hatás még kopott surlódóelemeknél is jelentkezzen, az a szöget célszerű nagyobbra választani. Ezt az szöget a surlódóelemek kopásából származó szögeltérésnél 5°-kal nagyobbra választva és a surlódóbetét 0,3 súrlódási tényezőjével számolva az F^ erő már néhány százalékos átvihető nyomaték növekményt eredményez, 15°-kal nagyobbra választva ez a növekmény 15-20% is lehet. Az 5°-nál kisebb értéket azért nem érdemes felvenni, mert nincs számottevő eredmény. H.i nincs szükség a nyomaték növelésére, akkor ugyanannál a tengelykapcsolónál arányosan gyengébb membránrugó alkalmazható, ebben az esetben a kiemelő berendezés terhelése lesz kisebb. Megfelelő méretezéssel a tengelykapcsoló nyomatékátviteli képessége a surlódóbetét teljes élettartama alatt lényegében azonos szinten tartható, és az erő és nyomaték jelleggörbéje lényegesen laposabb. Az ehhez szükséges konstrukciós eszközök egyszerűek és olcsók, nem tesznek szükségessé említésre méltó módosításokat a membránrugós tengelykapcsolók szokásos kialakításán. A 4. ábrán bemutatott diagramon az abszcisszán a surlódóelemek kopása következtében létrejövő nyomólap elmozdulás az ordinátán a membránrugó, illetve a pánt rugóereje van feltüntetve. Tekintette] arra, hogy a kettő szuperponálódik, látható, hogy az e eredő karakte5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
